CN101942733A - 一种多元化工艺网状形环保面料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多元化工艺网状形环保面料的制备方法，包括以下步骤：1)制备聚氯乙烯颗粒；2)混合丝线成型；3)整经和织造；4)定型。本发明最后经过热整合处理，使其产品表面略微扁平、平直、挺括，具有透气散热性能好，表面部光洁度高且不腻滑，拉力强度因回弹性强，柔软性好，适应任何花色颜色搭配，具有防晒、防潮、防水、耐高温、耐寒等特点，完全可替代原有国内市场上采用的聚乙烯、尼龙6、PE、PP、纸草线、竹皮、藤丝、棉丝、人造纤维丝等品种材料组织成面料，适用于休闲用品、沙滩网、餐垫、桌垫、地垫、箱包、地板砖、墙纸、汽车坐垫、吊床、装饰品等行业领域。

Description

一种多元化工艺网状形环保面料的制备方法

技术领域

本发明涉及纺织领域，尤其涉及一种多元化工艺网状形环保面料的制备方法。

背景技术

国内市场上采用的聚乙烯、尼龙6、PE、PP、纸草线、竹皮、藤丝、棉丝、人造纤维丝等品种材料组织成面料。这种面料种类较为单一、产品档次低、性能的局限性已经越来越来不能满足人们对服装面料的功能化、多样化的需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种透气散热性能好，表面光洁度高且不腻滑，拉力强度因回弹性强，柔软性好，适应任何花色颜色搭配的多元化工艺网状形环保面料的制备工艺。

本发明的另一目的是提供一种多元化工艺网状形环保面料。

本发明的多元化工艺网状形环保面料的制备工艺，包括以下步骤：

1)制备聚氯乙烯颗粒：按聚氯乙烯树脂白色粉末45-55份、纳米活性碳酸钙13-16份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂13-16份、环保油20-25份、乙二酸2-3份，钙锌稳定剂2-3份、PE蜡0.550-0.650份、硬脂酸0.350-0.450份、1076型抗氧剂0.130-0.160份、BP12抗紫外剂0.200-0.300份、抗阻燃剂0.001-0.002份进行混合搅拌均匀，然后螺旋杆式挤出机造粒得聚氯乙烯颗粒；

2)混合丝线成型：先将步骤1)制备的聚氯乙烯颗粒塑化，并采用螺杆挤出机将其包覆在涤纶丝线外层，形成混合丝线；

3)整经和织造：然后经整经机、剑杆织机织成布匹；

4)定型：采用热定型机，进行定型而成。

其中，聚氯乙烯树脂白色粉末分子量64000，绝对黏度1.74mpa·s，玻璃化温度78℃，使用乙烯法原料生产。采用LG化学引进的悬浮法生产工艺，保证品质上的优异和稳定，具有抗热老化性能好，粒子结构规整，增塑剂吸收效率高，挤出原料晶点少，VCW残留量低等特点。

共聚树脂优选采用氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂(VC/VAC)，简称氯腊共树聚脂，白色粉末状，VAC链锻起到内增塑PVC的作用，它具有无毒无味及常温下化学稳定性高的特点，具有耐酸、碱、脂肪烃化学物质，柔软性优，软化点和熔体强度低。氯腊共聚树脂的醋酸乙烯含量13±1％，粘指数为70-72，其具有耐热，耐紫外线，有一定的内增塑作用，可以增加产品的强度和回复力，具有较强的粘性，可以适应混合丝线网状面料表面热定型起到每个丝线交结点处粘合作用。

环保油优选采用乙酰基柠檬酸三丁脂(ATBC)，采用柠檬酸丁醇为主要材料，是一种透明无可见杂质的油状液体，分子式：C₂OH₃₄O₈，分子量：402.48。该产品是无毒无味安全增塑剂，其耐热性，耐寒性，耐光性和耐水性能优良。聚氯乙烯树脂经其增塑后，呈现良好的透明度和低温扰曲性能，并在不同介质中具有低挥发和抽出率，在熔封时热稳定不变的作用。

抗阻燃剂优选采用三氧化二锑(Sb₂O₃)，是一种白色粉末，主要由三氧化二锑为主要成分，占本品的99.85％，其余三氧化而砷0.042％、三氧化二铁0.0021％、氧化铝0.015％、氧化铜0.0015％、硒0.0028％等组成。它具有一定的增塑PVC的作用。产品通过SGS检测，有较强的防火阻燃性能。

步骤1)中搅拌温度为70-80℃，搅拌速度1200-1500转/分钟。

步骤1)中聚氯乙烯颗粒中还包含环保颜料0.0025-0.0035份。其多采用德国汽巴、德国科莱恩、德国巴斯夫等公司的产品，主要颜料有：HGR黄、RTC-30钛白粉、TFCC炭黑、T090兰、8730绿或2030红等，通过SGS检测报告，符合欧美等国家环保指标要求，它们对酸、碱、氧化剂和还原剂及硫化物都有优异的稳定性，具有极好的耐光性、耐热性、耐碱性、耐候性。物理和化学等特性：耐热性：400℃-750°F，耐候性8级，耐迁移性5级，耐酸碱性5级，耐溶性5级，耐油性5级，PH值：7-8，熔点：＞1.000℃，形式：粉末，密度4-5g/c m²。

步骤1)中所述螺旋杆式挤出机的进料口部位设定温度为110-130℃；中间部位设定温度为130-140℃；挤出口部位设定温度为140-160℃。

步骤2)中所述挤出机设有四个加热区域。第一区前端进料口，设定温度125-135℃，第二区段145-155℃，第三区段160-170℃，最后为前端出线方形模头处设定温度为165-175℃.

步骤4)中，热定型机第一区进布口烘箱处的温度为125-135℃，中间烘箱体的温度为145-155℃，第三区烘箱后端出布口的温度为165-175℃。

步骤1)中，挤出机出料口的前端装有120目不锈钢过滤网片。

步骤2)中，所述混合丝线经冷却水冷却，水温保持10-15℃。

所述涤纶丝线采用高强正常收缩型涤纶工业长丝930texf/192、500texf/192两种规格。

本发明还提供多元化工艺网状形环保面料，其采用混合丝线编织而成，混合丝线的内层为涤纶丝线，外层为聚氯乙烯颗粒制成，其组分为：聚氯乙稀树脂白色粉末45-55份、纳米活性碳酸钙13-16份、共聚树脂13-16份、环保油20-25份、乙二酸2-3份，钙锌稳定剂2-3份、PE蜡0.550-0.650份、硬脂酸0.350-0.450份、1076型抗氧剂0.130-0.160份、BP12抗紫外剂0.200-0.300份、抗阻燃剂0.001-0.002份。

所述混合丝线的性能指标为：       按国家标准依据

断裂强力BF     78.5≥N          GB/T14344-2008经过电子强伸仪测试

断裂强度TEN    8.10≥CN/dtex    GB/T14344-2008经过电子强伸仪测试

               9.18≥g/den

断裂伸长率EAB  13-15％          GB/T14344-2008经过电子强伸仪测试

定负荷伸长EASF 5-7％            GB/T14344-2008经过缕纱测温仪测试

干热收缩率HAS  6-8％。          GB/T14344-2008经过干收缩仪测试

本发明所述的多元化工艺网状形环保面料的制备工艺及其面料的有益效果为：本发明最后经过热整合处理，使其产品表面略微扁平、平直、挺括。具有透气散热性能好，表面光洁度高且不腻滑，拉力强度因弹性强，柔软性好，适应任何花色颜色搭配，具有防晒、防潮、防水、耐高温、耐寒等特点，完全可替代原有国内市场上采用的聚乙烯、尼龙6、PE、PP、纸草线、竹皮、藤丝、棉丝、人造纤维丝等品种材料组织成面料，适用于休闲用品、沙滩网、餐垫、桌垫、地垫、箱包、汽车坐垫、吊床、装饰品、地板砖、墙纸等行业领域，具有较高的实用价值，博得用户的赞誉和好评。

具体实施方式

下面对本发明多元化工艺网状形环保面料的制备工艺作进一步说明。

实施例1

本发明的一种多元化工艺网状形环保面料的制备工艺，包括以下步骤：

1)、制备聚氯乙烯颗粒：

取聚氯乙烯树脂白色粉末50kg(天津乐金大沽化学有限公司型号：TL-1000)、纳米活性碳酸钙15kg、共聚树脂(氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂(VC/VAC)型号：BL-2江苏江阴大华化工有限公司)15kg、环保油(乙酰基柠檬酸三丁脂(ATBC)山东齐鲁增塑剂有限公司)22kg、乙二酸2.5kg，将上述原料放入螺旋浆式搅拌机上的锅内，再加入钙锌稳定剂(HY-501)2.5kg、PE蜡600g、硬脂酸400g、1076型抗氧剂150g、BP12抗紫外剂250g、抗阻燃剂(三氧化二锑型号：Sb203# 99.85％湖南虎山锑锌制品有限公司)1.5g和环保颜料(HGR黄)3g，盖紧锅盖，搅拌10分钟，待锅内的原料均匀塑化成有色粉沫状后，将其倒入塑料筒内存放，接着将该有色粉末再倒入螺旋杆式挤出机上方的进料筒内，螺旋浆式搅拌机上的锅内温度为80℃，螺浆搅拌速度1400转/分钟，所述进料筒总长度为180cm，进料筒的外部套有铝制加热圈，进料筒的底部装有3组冷却风机，起保持恒温作用，所述进料筒前端进料口部位设定温度为120℃±5℃；进料筒中间部位设定温度为135℃±5℃；进料筒的挤出口部位设定温度为150℃±5℃；开启控制开关，起动马达，扭转进料筒内控制有色粉沫流向的阀门开关，料筒内的有色粉沫从进料口经螺杆向出料口挤压，出料口前端装有120目不锈钢过滤网片，过虑粉沫塑化过程中有杂物、异渣、污垢等物体，滤网每2小时更换一次，保证使该材料塑化纯净、光洁度高，出料口处装有厚度为2cm的圆形不锈钢滤网片，圆形不锈钢滤网片的表部钻有600个直径为2mm的小孔，通过螺杆旋转挤压作用，料筒内的有色粉沫随加温塑化后形成聚氯乙烯，经过滤网片压出，装在出料口外部的旋转式三角形刀片将压出的聚氯乙烯切成绿豆状大小的颗粒，然后经第一道真空泵吸入干式冷却箱内，再经第二道风机吸泵将冷却箱内颗粒吸出喷晒脱落在储料箱内，后经自然温度再次冷却包装成形。

2)混合丝线成型：

设备选用SJ-35型塑料螺杆挤出机、红外线光学测控直经仪、冷却水槽、双轮轴牵引机、双轴收线卷机和全程电位器控制箱，SJ-35型塑料螺杆挤出机的挤料筒总长90cm，螺杆直径35mm，料筒体外部套有铝制加热圈，料筒体下部装有3只冷却风机。料筒体的前部为模套，套内包裹着螺杆前端出口处，并夹放着不锈钢140目滤网布，外部加装圆形多孔直径2mm不锈钢滤网板压上，接着由再外部方型模头用螺纹型式固定顶压。方型模头经过数控车床加工热处理后采用鸭嘴状型进料口连接模套，模腔内部用可调式螺纹机械旋转的方式来固定子弹头形状的椎形模芯，模芯体横向中心摆放固定，椎形前半部与进料口底部相通，其椎形前半部周围可流入塑化成熟后的聚氯乙烯，随着挤压原理过程，360度均匀挤压，椎形模芯通过严格加工处理，设计有直径0.35mm中心孔眼(按涤纶丝规格设计)，该孔用来作内芯材料，即高强度、耐高温涤纶丝通过。椎形顶端与安装在外部的喇叭口形状模盖对接，模盖同样经过严格加工处理，精确度极高。中心眼孔直径0.55MM(按涤纶丝规格设计按混合丝线要求)，涤纶丝线由模芯出来后经入模盖中心眼孔，两者保持绝对的同心度和一直线。方形模头外部上下截面和顶部各装调节螺栓，起到调节校正模芯前半部任意方向角度的作用。保证聚氯乙烯与涤纶丝之间的偏心度正常值。混合丝线经过红外线光学测控直径仪凹槽中心区测控，直至冷却水槽内经过.再由双轮轴牵引机直线牵引，到双轴式收线机卷入专用丝筒内储存。

取一只规格为1000D/192F的涤纶丝卷，固定在塑料螺杆挤出机侧面特定的支架上挂好，放线时穿入自动张力器保持相应张力，同时把方形模头上的模盖拧出打开，涤纶丝由椎形尾部中心眼孔穿入，经其头部出来，再次穿入模盖中心眼孔，拧上并锁紧模盖；拉出涤纶丝，经过直径仪凹槽中心部位，引到中间5m*30cm*25cm的冷却循环水槽内，槽内水温保持10℃-15℃，混合丝线经过时具有冷却、迅速相溶、光滑作用，再将涤纶丝绕在双轮轴牵引机上轮槽内牵引，最后到收线机上的专用丝筒固定扎牢。

接下来步骤：取上述步骤1)制备出的聚氯乙烯一包盛入挤出机上方的储料筒内，开启电控箱内加热系统，机上设有四个加热区域。第一区前端进料口，设定温度130℃±5℃，第二区段150℃±5℃，第三区段即模套区域165℃±5℃，最后为前端出线方形模头处设定温度为170℃±5℃，启动同步器控制开关，同时输入好光学测控直径仪上所需直径均匀度，精确误差率为±0.001毫米，然后拉开储料筒内底侧阀门开关，聚氯乙烯颗粒随螺丝杆在料筒内塑化向前缓慢挤压，经模套内的过滤网过滤后到不锈钢圆形喷丝板出来，流入方形型模头内，并环绕椎形模芯头部360度均匀挤压，而且包裹着从椎形模芯中心眼孔快速流出的涤纶丝线，随着牵引机的引线功能两者相互挤压，顺着模盖中心眼孔作直线吐出，测控直径仪按参数测控定位粗细度，到达冷却水箱冷却后，由牵引机卷入双轴收线机的丝筒内储存完成。

混合丝线测试结果：一根一米长的丝线能承受15KG重量。其性能为：断裂强力BF 80N，断裂强度TEN 8.3CN/dtex，9.25≥g/den，断裂伸长率EAB 14.0％，定负荷伸长EASF 5.7％，干热收缩率HAS 7.8％。

3)、整经和织造，整经设备：YBGA628B电子分条整经机，ZHL420整经支架。

首先把步骤2)已拉好的混合丝线筒依次顺序排列在整经机后方的整经可活动支架上固定好，一次能存放400支线筒，每支前面各装一只自动张力器，每支线穿越线眼孔到张力器，能使每支线保持相等的张力度；再通过活动线眼孔到达支架前部的搞扣上，统一分布一线一扣眼从左到右排列，形成一条横向水平线带；再将线引到整经机前部横梁上可移动托脚支架中的分条钢扣上同上穿好，再次形成一条水平线带；准备就绪整经。然后操作员根据幅宽计算出总根数和长度，输入侧面的电脑中，显示屏出现相应的参数；接着将线带套在周长5米，宽度8米的整经盘表面一个支点部上托牢，起动马达旋转并由电脑程序自动控制长度，按总根数要求依次顺序卷在经盘表面上。下一步用织机上的经轴装在整经机后部的落轴支架中固定牢稳；整经完成后，将卷在经盘表面上的分布均匀的丝线，通过相应的张力倒入经轴内，直到倒完为止。

织造设备：SGA726II-230，SGA726II-190型高淳剑杆织机，配套奇汇QH-2000提花机。面布根据工艺要求分为平纹、斜纹、提花及其他杂纹等。

织造前，把整经好的经轴，按装在剑杆织机尾部下方的两侧托架上并固定好螺丝拧紧，然后经轴内的每根丝线按工艺编织穿入机上棕框内的棕丝眼孔中，再穿入机头前部胸梁上的钢扣中，一线一扣眼排列好，调整好卷取齿轮，锁紧每根线张力，准备织造，挡车工将取一根丝线穿入储纬器中，起动开关，纺织机按纺织机械原理，利用电脑程序编织不同的工艺织布；然后将自动织成的布通过卷取装置，最后卷入前下方的布棍上储存并存放。

4)、定型：设备采用Z928-250型幅热定型机，定型机前区位设有上布支架，支架上按装活动旋转张力辊，左右两旁按装自动调节布料边部倾斜器，面料经过时可控制左右倾斜，接着是主操作平台，平台前端布上轴处按装光电探边器，面料经入时，可自动控制扎边，电控系统按装在平台上方。中间段是宽3米*长15米的加热烘箱，设置3个德国进口柴油燃烧器进行加热区域分段制热。烘箱内部架满分布均匀的散热管道。能够使箱体内区域温度分布均衡，烘箱中间平面处，平卧式轨道，左右分别水平摆放由6根可调节丝杆托架固定，能同时相同向两侧分开和合拢，起左右拉幅、调幅作用。同时左右轨道内侧各排列600只平卧式活动链条连成一体，链条上固定铝制针板座、铜制针板，面料边部扎在针板上。烘箱出口按装横向、平卧式可调节上下水平压布轴棍，受热后面料表面平整度加强，使其表面光滑而不腻。最后区位是传动装置支架，支架上按装起布轴棍。由牵引布棍牵引力带动起布棍。最后进入落布平台车上自动折叠存放。

热定型过程：将织布机卷在布棍上的成品布，打开折叠放在专用平台车上，取面料布头端穿入张力棍内，用倾斜器夹住左右边部，再经过操作区平台上，操作员首先按布面幅宽，调整轨道门幅，然后将左右边部扎上，轨道针板座上的针板齿。开机时，左右光电探边器，将自动控制扎边。设定好温度，第一区进布口烘箱处130℃±5℃。中间烘箱体150℃±5℃，第三区为烘箱后端出布口温度为170℃±5℃。起动马达调节同步开关，后区位传动箱，带动左右轨道内卧式链条，同时与压布轴棍，同步起动运行，布料将跟着链条上的针板，进入烘箱接受热外理过程，根据面料规格和工艺。面料进入烘箱体内停留快慢速度，按混合丝线表面聚氯乙烯颗粒不破裂、脱皮而经纬线交接点相溶沾连为宜来决定速度。最后经压布轴棍略微压平，打开起布棍起布，由牵引布棍牵引到冷却风机口上方，将其降温自然脱落在落布平台车上折叠，随后待包装打卷完毕。

实施例2

基本工艺同实施例1，不同的是，聚氯乙烯颗粒组成：聚氯乙烯树脂白色粉末45份、纳米活性碳酸钙16kg、共聚树脂13kg、环保油20kg、乙二酸3kg，钙锌稳定剂3kg、PE蜡0.550kg、硬脂酸0.450kg、1076型抗氧剂0.130kg、BP12抗紫外剂0.300kg、抗阻燃剂0.001kg和环保颜料3g(RTC-30钛白粉)。

混合丝线的性能指标为：

断裂强力BF     79N

断裂强度TEN    8.1CN/dtex

               9.18g/den

断裂伸长率EAB  13.8％

定负荷伸长EASF 6.2％

干热收缩率HAS  7.3％。

实施例3

基本工艺同实施例1，不同的是，聚氯乙烯颗粒组成：聚氯乙烯树脂白色粉末55kg、纳米活性碳酸钙13kg、共聚树脂16kg、环保油25kg、乙二酸2kg，钙锌稳定剂2kg、PE蜡0.650kg、硬脂酸0.350kg、1076型抗氧剂0.160kg、BP12抗紫外剂0.200kg、抗阻燃剂0.002kg和环保颜料3g(2030红)。

所述混合丝线的性能指标为：

断裂强力BF        79N

断裂强度TEN       8.2CN/dtex

                  9.3g/den

断裂伸长率EAB     14.3％

定负荷伸长EASF    5.8％

干热收缩率HAS     7.1％。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多元化工艺网状形环保面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备聚氯乙烯颗粒：按聚氯乙烯树脂白色粉末45-55份、纳米活性碳酸钙13-16份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂13-16份、环保油20-25份、乙二酸2-3份，钙锌稳定剂2-3份、PE蜡0.550-0.650份、硬脂酸0.350-0.450份、1076型抗氧剂0.130-0.160份、BP12抗紫外剂0.200-0.300份、抗阻燃剂0.001-0.002份进行混合搅拌均匀，然后螺旋杆式挤出机造粒得聚氯乙烯颗粒；

2)混合丝线成型：先将步骤1)制备的聚氯乙烯颗粒塑化，并采用螺杆挤出机将其包覆在涤纶丝线外层，形成混合丝线；

3)整经和织造：然后经整经机、剑杆织机织成布匹；

4)定型：采用热定型机，进行定型而成。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂白色粉末的分子量为64000，绝对黏度1.74mpa·s，玻璃化温度78℃；所述环保油采用乙酰基柠檬酸三丁脂；所述抗阻燃剂采用三氧化二锑。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中搅拌温度为70-80℃，搅拌速度1200-1500转/分钟。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中聚氯乙烯颗粒中还包含环保颜料0.0025-0.0035份。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述螺旋杆式挤出机的进料口部位设定温度为110-130℃；中间部位设定温度为130-140℃；挤出口部位设定温度为140-160℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述挤出机设有四个加热区域，第一区前端进料口，设定温度125-135℃，第二区段145-155℃，第三区段160-170℃，最后为前端出线方形模头处设定温度为165-175℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，热定型机第一区进布口烘箱处的温度为125-135℃，中间烘箱体的温度为145-155℃，第三区烘箱后端出布口的温度为165-175℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，挤出机出料口的前端装有120目不锈钢过滤网片。 

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述混合丝线经冷却水冷却，水温保持10-15℃。

10.由权利要求1-9任意一项所述的方法制备的面料，其特征在于，面料中混合丝线的外层为聚氯乙烯颗粒制成，其组分为：聚氯乙稀树脂白色粉末45-55份、纳米活性碳酸钙13-16份、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂13-16份、环保油20-25份、乙二酸2-3份，钙锌稳定剂2-3份、PE蜡0.550-0.650份、硬脂酸0.350-0.450份、1076型抗氧剂0.130-0.160份、BP12抗紫外剂0.200-0.300份、抗阻燃剂0.001-0.002份。